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場の理論を用いた高速駆動外場下の非平衡量子輸送の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05124
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 岳生  東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)

連携研究者 阪野 塁  東京大学, 物性研究所, 助教 (00625022)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードメゾスコピック系 / 非平衡統計力学 / スピントロニクス / 量子輸送理論 / 物性理論 / 量子ドット / 光物性 / フォノン輸送
研究成果の概要

ナノスケール素子の高速駆動に関する理論研究を行い、以下のような成果を得た: (1)強い周期外場のもとでの電流ゆらぎの理論を構築し、量子ドット内のクーロン相互作用の影響を議論した。(2)強磁性絶縁体と金属の界面で、スピンゼーベック効果およびスピンポンピング現象で生成されるスピン流について、その揺らぎの微視的理論を構築した。(3)リードと量子ドットからなる系で、リードの温度・化学ポテンシャルを周期的に変調させたときの電荷ポンプの理論を構築した。(4)ナノスケール素子を介した熱輸送の理論研究を行った。(5)実験家と協力し、磁性絶縁体ErFeO3の強強度テラヘルツ光による高速磁気応答を考察した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Spin Current Noise of the Spin Seebeck Effect and Spin Pumping2018

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Matsuo, Yuichi Ohnuma, Takeo Kato, and Sadamichi Maekawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 3 ページ: 037201-037201

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.037201

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Interaction on Reservoir-Parameter-Driven Adiabatic Charge Pumping via a Single-Level Quantum Dot System2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hasegawa, and Takeo Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 4 ページ: 044709-044709

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.044709

    • NAID

      210000134792

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of long-lived coherent spin precession in orthoferrite ErFeO3 induced by terahertz magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hiroshi、Kurihara Takayuki、Kato Takeo、Yamaguchi Keita、Suemoto Tohru
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 号: 9 ページ: 092401-092401

    • DOI

      10.1063/1.4985035

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-Driven and Electrochemical-Potential-Driven Adiabatic Pumping via a Quantum Dot2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa and T. Kato
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 2 ページ: 024710-024710

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.024710

    • NAID

      210000134271

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Coulomb interaction on photon-assisted current noise through a quantum dot2015

    • 著者名/発表者名
      T. J. Suzuki and T. Kato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 91 号: 16

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.165302

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 二準位系を介したフォノン輸送の連続時間量子モンテカルロ法による解析2018

    • 著者名/発表者名
      山本剛史, 加藤岳生, 齊藤圭司
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スピン流ショットノイズの理論2017

    • 著者名/発表者名
      松尾衛, 大沼悠一, 加藤岳生, 前川禎通
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一準位量子ドットを介した断熱温度ポンピングにおけるクーロン相互作用の効果2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅大, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法を用いた1次元電子系中の不純物ポテンシャル問題の数値的研究2017

    • 著者名/発表者名
      島田典明, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pb(111)/Mn5Ge3界面における超伝導強磁性近接効果のSTM観察2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川幸雄, Kim Howon, 永井佑紀, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Heat transport via a local two-state system2017

    • 著者名/発表者名
      Takeo Kato
    • 学会等名
      Nanophysics, from fundamental to applications: reloaded (Vietnam 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Formalism of temperature-driven adiabatic charge pumping via a single level quantum dot in coherent transport region2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hasegawa
    • 学会等名
      Nanophysics, from fundamental to applications: reloaded (Vietnam 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一準位量子ドット系における断熱ポンピングの形式論2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅大, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会(東北学院大学)
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近藤模型のベーテ仮設解と形状因子2016

    • 著者名/発表者名
      加藤岳生, 和田義人, 桂法称, 堺和光
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会(東北学院大学)
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二準位系を介した熱輸送特性における量子相転移2016

    • 著者名/発表者名
      加藤聖也, 加藤岳生, 齊藤圭司
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature-driven and chemical-potential driven adiabatic pumping in coherent electron transport2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hasegawa and Takeo Kato
    • 学会等名
      The 26th IUPAP International conference on Statistical Physics (STATPHYS26)
    • 発表場所
      フランス・リヨン
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Heat transport via a local two-state system coupled to non-ohmic baths2016

    • 著者名/発表者名
      Kato Masanari, Takeo Kato, Keiji Saito
    • 学会等名
      The 26th IUPAP International conference on Statistical Physics (STATPHYS26)
    • 発表場所
      フランス・リヨン
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Pb(111)表面における原子接触領域での電気伝導の第一原理固有チャネル解析2016

    • 著者名/発表者名
      河村光晶, Howon Kim, 長谷川幸雄, 加藤岳生, 尾崎泰助
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ドット系における温度ポンプの理論2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅大, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法による二準位系を介した熱輸送特性の理論的評価2016

    • 著者名/発表者名
      加藤聖也, 加藤岳生, 齊藤圭司
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 加藤研究室公式ホームページ

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kato_group.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] プレスリリース 「スピン流の雑音から情報を引き出す ~スピン流高効率制御に向けた新手法~」

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/news2.html?pid=4157

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 加藤研究室

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kato_group.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-05-15  

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